Ученые из Калифорнийского и Стенфордского университета обнаружили молекулярный механизм, который обеспечивает специфичность работы обонятельных нейронов у дрозофилы. Работа опубликована в журнале Current Biology (она попала на обложку выпуска), а ее краткое содержание можно прочитать на сайте университета в Риверсайде.

Чувствительность к запахам обеспечивается обонятельными рецепторами, которые синтезируются в специализированных нервных клетках. У человека их отростки проникают между клетками носового эпителия и напрямую контактируют с воздухом. Однако, если один и тот же нейрон будет синтезировать несколько обонятельных рецепторов, то их специфичность потеряется, – нейрон будет отвечать возбуждением на два никак не связанных запаха.

Чтобы этого не происходило, в обонятельных нейронах все гены рецепторов кроме одного должны быть строго подавлены.

На примере чувствительности к углекислому запаху дрозофилы авторы исследования установили, что

такое управление генами осуществляется специальным белковым комплексом.

В начале развития насекомого все гены рецепторов запаха у нейронов выключены при помощи гистонов. Это особые белки, которые одновременно и осуществляют компактизацию ДНК (выступают в роли катушек, на которые она наматывается) и несут на себе маркеры активности или пассивности (в виде химических модификаций некоторых аминокислот).

Биологи показали, что после того, как нейрон созревает, специальный белковый комплекс MMB/dREAM снимает ярлыки пассивности с гистонов, на которых намотан ген рецептора СO₂. Как только это происходит, он прекращает работу и все остальные гены рецепторов запаха остаются выключенными.

Механизм, обнаруженный авторами, скорее всего в том или ином виде будет найден и у человека. По крайней мере, именно так случилась с очень многими генами, управляющими развитием, которые были исходно обнаружены у этого модельного объекта.

Важность работы заключается еще и в том, что она показывает один из способов, при помощи которых нейроны получают свою специализацию. Детали этого процесса пока очень плохо известны. Однако, они имеют принципиальное значение для понимания работы не только обоняния, но и всех остальных функций мозга.